机群出动能力的Markov模型

以往在评估武器装备的效能时,只注重其基本性能和作战能力,而忽视了包括出动能力在内的可用性指标,而作战仿真中这类指标往往是决定仿真真实性的关键。建立了有备份飞机条件下机群出动能力的Markov模型。根据故障率和所需出动飞机的数量,确定了备份飞机数量和维修组数,所模拟得到的数据曲线符合实际情况,可应用于陆基或舰基机群出动能力的评估和分析,其分析方法对优化飞机装备配备和保障资源配置具有重要意义。     

基于HTCPN的飞机维修保障资源配置方法

针对飞机基层级维修保障资源配置问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(hierarchical timed colored Petri net, HTCPN)的维修保障资源配置方法。首先,根据飞机基层级维修保障工作内容及流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障全过程的HTCPN仿真模型,设计仿真时钟折算方法。其次,提出维修保障资源配置规则,建立基于飞机出动架次率的维修保障资源配置模型。最后,算例分析结果表明所提方法能够迅速、准确地完成飞机基层级维修保障资源配置。所提方法为科学制定飞机基层级维修保障配置方案提供了技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

基于HTCPN的飞机维修保障资源配置方法

针对飞机基层级维修保障资源配置问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(hierarchical timed colored Petri net, HTCPN)的维修保障资源配置方法。首先,根据飞机基层级维修保障工作内容及流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障全过程的HTCPN仿真模型,设计仿真时钟折算方法。其次,提出维修保障资源配置规则,建立基于飞机出动架次率的维修保障资源配置模型。最后,算例分析结果表明所提方法能够迅速、准确地完成飞机基层级维修保障资源配置。所提方法为科学制定飞机基层级维修保障配置方案提供了技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

基于Petri网的基层级多机种通用性维修保障设备优化配置

多机种战时的出动架次系统是一个复杂的离散事件系统,适合运用Petri网理论对其进行建模。本文运用Petri网理论构建多机种战时的出动架次模型,应用着色Petri网(coloured Petri nets,CPN) Tools软件仿真模拟基层级的维修保障过程,重点分析通用性维修保障设备的配置对多机种同场次出动架次率的影响,并以多机种的出动架次率为优化目标,获得通用性保障设备的最优配备比(保障设备数:飞机数),最后对影响多机种出动架次的因素进行敏感性分析。同时对优化配置模型进行了案例验证,可为作战部门进行保障设备数量的最优化配备提供有效的理论支持。     

基于HTLBO算法的舰载机机群机库维修任务调度

舰载机机库维修能力是制约舰载机机群可用度乃至出动、作战能力的关键要素,为提升舰载机机库维修效率并减轻传统人工制定维修计划的负担,研究了舰载机机群机库维修任务调度方法。首先,系统分析了舰载机机群机库维修任务调度的作业流程模式,基于维修资源约束,面向实际维修任务需求,提出了将舰载机机群波次可用度指标和机库维修人员负载均衡性指标作为分层优化目标,建立了舰载机机群机库维修任务调度模型。其次,将模型抽象为多技能资源受限项目调度问题,提出了基于资源约束推进的串行调度机制,并设计了混合教与学优化算法。最后,通过设计仿真案例和算法对比,验证了模型和算法的可行性与有效性,所提出的混合教与学算法具备更好的收敛速度和优化性能,有一定的工程借鉴意义。     

基于闭排队网络的飞机出动架次率分析

提出一种基于排队理论的解析方法用以计算作战飞机的出动架次率.首先建立作战飞机出动回收过程的闭排队网络模型,该排队模型不同的服务中心之间可以共用同一种服务器.然后改进了平均值分析(MVA)方法,用以分析该闭排队网络模型,获得了作战飞机的出动架次率,用以辅助作战指挥人员决策.同时分析了其它性能指标,如各个服务中心的飞机排队...     

多机种大机群再次出动保障资源配置仿真与优化

针对多机种大机群再次出动保障资源组合配置复杂问题,在考虑不同机型、不同保障期望值时间和不同主体资源类型新增复杂因素基础上,建立基于排队网络的多机种保障过程仿真模型,提出了实现保障资源配置优化的仿真算法,该算法以机群保障总时间、飞机平均保障时间、机群保障的平均强度、资源代价、保障忙闲均衡和资源供需均衡为优化目标,以服务节...     

面向作战单元任务的可用性建模与分析

作战单元任务期间的可用性是衡量部队战斗能力与保障能力的重要指标。把作战单元的状态分为工作状态、备件包等待状态和维修状态,考虑作战单元工作时间、备件包等待时间和维修时间均服从指数分布的基础上,给出了作战单元的瞬时可用度和稳态可用度模型。另外,考虑各个状态逗留时间为一般分布的情形下,运用更新理论建立了作战单元可用性模型,并得到了作战单元的平均稳态可用度。     

空中进攻作战航空兵兵力需求分析模型

航空兵在进攻作战中需要担负多种不同的作战任务,这些任务之间有着复杂的关系.同时,随着技术的进步,作战飞机向多用途方向发展,同一类型的飞机具备了执行多种不同类型作战任务的能力.本文提出一种分析空中进攻作战航空兵兵力需求数量的非线性规划模型,模型以简化并规范的交战过程为基础,以达到攻方的作战目的、满足作战环境要求为约束条件,以攻方出动的兵力最少为追求目标.     

战略导弹测发控系统维修性仿真方法研究

本文就导弹系统的设备级、单元级和系统级提出既通用又有特色的维修性仿真建模和仿真实现方法,分析了维修性仿真的误差,提出了以定量和定性维修性指标为基础进行维修设计的仿真决策。     

基于使用与维修数据的飞机使用可靠性研究

飞机的使用与维修数据是评估飞机使用可靠性的重要依据,由于航空装备使用管理的特殊性,目前国内外对基于航空装备使用与维修数据的飞机可靠性评估技术缺乏系统的研究。基于某型航空装备日常积累的维修保障数据,利用数据挖掘技术,获取与飞机训练、维护、维修、使用等相关的信息,建立飞机使用可靠度模型,描述飞机使用可靠性随飞行强度和服役年限的相关性,可用于实战或训练环境下飞机使用可靠性的预测。     

编队内协同超视距空战目标分配模型研究

为解决当前目标分配计算量大、难以实时计算的问题,提出了一种针对编队内飞机协同超视距空战的目标分配新模型。该模型根据现代空战以中远距拦射为主要作战任务、编队内飞机之间的距离很小的特点,忽略编队内飞机之间相对目标的距离差异,从武器类型的角度建立,从而减小问题解的规模。对某作战想定采用粒子群优化算法对一般目标分配模型和新模型进行了分析比较,结果表明该模型具有计算量小、求解速度快的特点。     

基于MEBN的战术意图识别

战术意图识别是不确定性战场环境中理解战场态势、预测敌军将来行动过程的关键。意图识别模型的构建是作战仿真系统中实体行为建模的难点之一,如何表示不确定的意图元素及其不确定性关系并进行有效推理是意图识别的核心问题。分析了影响敌人战术意图的因素及各因素之间不确定性表示途径,提出了采用多实体贝叶斯网（multi-entity Bayesian network, MEBN）来描述敌人的战术意图,采用一阶谓词来表示意图影响因素,大大扩展了贝叶斯网表示不确定性问题的能力。MEBN采用实体片断集描述敌人的作战知识,方便重用。基于描述的敌人意图知识库,给出了基于知识的模型构建算法来动态构建战术意图识别模型。最后,通过仿真实验,对基于MEBN的战术意图识别方法进行了实验验证,结果表明该方法是有效可行的。     

直觉模糊和粗集的复合多属性保障力量优选

根据装备维修保障力量特点,以优化维修保障力量配置为目标,结合粗集(rough sets, RS)和多属性群决策理论,引入直觉模糊集（intuitionist fuzzy sets, IFS）处理复合型决策数据,建立基于IFS多属性粗集群决策的知识系统,用诱导集结算子融合群组信息,定义基于交叉熵的得分函数,并基于其评估结果构建粗集决策系统。采用综合的粗集信息熵属性重要度及粗集权重方法确定属性权重,通过对象的综合评价值判断其优劣,对装备维修保障力量进行优选排序。实例分析结果符合实际,最优排序结果为决策者提供技术支持。     

基于退化数据的贮存设备最优检测策略

性能测试是保证设备可靠性的重要手段。早期的维护模型都是围绕定期检测展开研究，不能够很好地反映设备的实际工作情况，且数据来源大都为寿命数据，数据样本少，可信度不高。针对退化过程符合Wiener过程的设备，提出了工作前检测和定期检测相结合的维护决策模型。首先，基于Wiener过程进行退化建模，建立基于Wiener过程的退化模型,然后引入变点的概念，得到设备的寿命分布。最后，结合所提维护决策模型，确定对设备进行最优检测的间隔。     

基于遗传算法的维修装备功能规划

考虑武器装备在不同场合下故障率不同的实际,研究将武器装备对应的维修装置分配到维修装备以形成维修装备体系的最优化问题,提出了基于主用场合的维修装备功能规划模型,并运用遗传算法进行模型求解研究。首先从维修装备配置种类、故障率差异和维修装置体积三方面分析了维修装备功能规划考虑的问题,建立了以维修装备主用场合故障率和最大为目标的维修装备功能指派模型;进而在证明主用场合故障率和最优值定理的基础上,建立遗传算法适应度函数,求解维修装备种类数量,确定遗传算法初始数值取值范围,并进行了遗传操作选择研究;最后运用Matlab软件进行了40维修装置7场合维修装备规划实例求解,实例证明提出的模型科学合理,求解方法方便高效。     

基于时变偏差分离估计的杂波下机动目标跟踪

在杂波环境机动目标跟踪问题中,波门位置和范围的确定是关键技术之一。在分析了时变偏差分离估计算法的有偏差的状态估计协方差基础上,提出了基于时变偏差分离估计(separate bias estimation, SBE)和概率数据关联(probabilistic data association, PDA)的新算法,利用了偏差估计和有偏差的状态估计协方差来确定波门位置和范围,并结合PDA处理多个回波的能力,实现杂波环境下机动目标的跟踪。通过仿真实验,说明了新算法的优势和有效性。     

基于图论的作战指挥决策群组划分算法

从作战任务相关程度的角度出发,研究作战指挥决策群组划分问题。针对以往的群组划分需要预先设定决策群组的个数,且没有充分利用群组内成员间相关程度的传递特性的不足,设计了根据指挥决策个体作战意图间的相关程度进行聚类的算法。引入了意图距离的概念,给出了自适应的阈值设定方法,并将群组划分问题转换为图论中的赋权完全图的联通分图求解问题,给出了求解算法。算例证明了该方法的可行性和有效性。     

基于退化特征相似性的航空发动机寿命预测

针对航空发动机结构复杂、性能退化参数众多、寿命预测精度低等问题,提出了一种基于退化特征相似性的寿命预测方法。首先通过基于Relief算法的退化特征筛选、基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的特征提取和基于核函数的特征平滑,提取低维正交多变量退化特征;然后进行特征的相似性匹配,寻找与当前样本特征片段最相似的一组历史样本中的特征片段集合,将这些片段对应的RUL信息融合并采用密度加权方法得到当前样本的寿命预测估计值;最后通〖JP2〗过美国国家航空航天局(national aeronautics and space administration,NASA)提供的航空涡轮扇发动机仿真数据集验证了该方法的有效性,其寿命预测性能高于现有几种代表性方法。     

基于有驾驶员参与的多机空战模拟效能评估方法

采用有驾驶员参与的半实物飞行训练模拟器解决了多机空战效能评估中人的因素问题。针对现有机载武器对目标机的攻击效果评估模型复杂抽象且物理意义不明确的难题，构建杀伤度模型对以前的作战能力指数模型进行改进。在空战仿真过程中，根据导弹与目标机的交会条件，提取导弹脱靶量的值，来计算其杀伤度，并记录相关数据得到作战过程表．采用线性加法累计法对表中的数据进行处理，分别计算单机和机群的损伤度、杀伤度．运算过程得到简化且精度有所提高。其方法不仅可对战术训练效果进行评估，而且可作为自动生成新战法的依据。